应用于通用接口的高压毛刺泄放及滤除电路的制作方法

本申请涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种应用于通用接口的高压毛刺泄放及滤除电路。

背景技术：

1、微控制器(mcu)系统的应用越来越广泛，应用环境也变得复杂多样，尤其是在电机应用场景中，多种的高压脉冲群会对微控制器的电源以及通讯线造成严重干扰，并且，系统级芯片soc在运行时以及通用端口gpio也需要正常通讯。如果在通讯线或者电源线上发生干扰，会导致通用端口发送的波形出现高压毛刺信号，该毛刺电压最高可到上百伏，不仅会导致通用端口接收错误，还会损坏该通用端口。

2、为了解决gpio在受到高压快速脉冲群干扰的情况下通讯受限的问题，传统的解决方案是在pcb板传输线以及电源上加滤波网络以及瞬态抑制二极管tvs进行防护，如图1所示，其中，t1为瞬态抑制二极管tvs，l1为低通滤波器，传统的接口通讯收发电路及滤波网络架构可以将部分干扰毛刺滤除。但是，会增加pcb板的设计复杂度以及成本，增加的tvs也会影响gpio的通讯速度。

3、综上所述，在gpio在受到高压快速脉冲群干扰的情况下，缺乏一个简单可行的高压毛刺泄放及滤除电路，既可以将干扰完全清除，也可以保证soc的正常运行以及接口的正常通讯。

4、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种应用于通用接口的高压毛刺泄放及滤除电路，保证soc在受到异常高电压干扰时仍能正常运行以及通讯。

2、根据本申请的一方面，提出一种高压毛刺泄放及滤除电路，用于通用接口，所述高压毛刺泄放及滤除电路包括第一开关管、第二开关管、高压毛刺泄放钳位电路和低通滤波器，其中：

3、所述第一开关管正极电连接所述通用接口的电压输入端，负极电连接所述高压毛刺泄放钳位电路的第一端；

4、所述第二开关管的正极电连接所述通用接口的通讯端，负极电连接所述高压毛刺泄放钳位电路的所述第一端；

5、所述高压毛刺泄放钳位电路的第二端接地；

6、所述低通滤波器的一端电连接所述通用接口的输出端口，另一端电连接所述通用接口的通讯端。

7、根据一些实施例，高压毛刺耦合干扰位于所述通用接口的电压输入端或所述通讯端。

8、根据一些实施例，在所述高压毛刺耦合干扰位于所述电压输入端的情况下，所述第一开关管导通，所述高压毛刺泄放钳位电路开启。

9、根据一些实施例，在所述高压毛刺耦合干扰位于所述通讯端的情况下，所述第二开关管导通，所述高压毛刺泄放钳位电路开启。

10、根据一些实施例，所述低通滤波器滤除错误毛刺电压。

11、根据一些实施例，所述第一开关管和所述第二开关管为二极管。

12、根据一些实施例，所述第一开关管和所述第二开关管为晶闸管。

13、根据一些实施例，所述低通滤波器的另一端电连接所述通用接口的通讯端包括：

14、所述低通滤波器的另一端与所述通用接口的缓冲器电连接；或者与所述第二开关管的正极电连接。

15、根据本申请的另一方面，提出一种通用接口，包括如前文中任一项所述的高压毛刺泄放及滤除电路。

16、根据本申请的另一方面，提出一种芯片，包括如前文所述的通用接口。

17、本申请提供一种应用于通用接口的高压毛刺泄放及滤除电路，采用在芯片内部的通用端口和电源上增加高压毛刺泄放及滤除电路的方法，在通用端口通讯时，如果电源和信号线上出现远超过电源电压的干扰毛刺，可以通过高压毛刺泄放电路提前泄放，再通过通用端口集成的滤波器，将干扰完全清除，保证芯片正常运行以及接口正常通讯。将高压毛刺泄放及滤除电路集成于芯片内部，简化pcb板的设计，降低成本。

18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种高压毛刺泄放及滤除电路，用于通用接口，其特征在于，所述高压毛刺泄放及滤除电路包括第一开关管、第二开关管、高压毛刺泄放钳位电路和低通滤波器，其中：

2.如权利要求1所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，高压毛刺耦合干扰位于所述通用接口的电压输入端或所述通讯端。

3.如权利要求2所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，在所述高压毛刺耦合干扰位于所述电压输入端的情况下，所述第一开关管导通，所述高压毛刺泄放钳位电路开启。

4.如权利要求2所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，在所述高压毛刺耦合干扰位于所述通讯端的情况下，所述第二开关管导通，所述高压毛刺泄放钳位电路开启。

5.如权利要求3或4所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，所述低通滤波器滤除错误毛刺电压。

6.如权利要求1所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为二极管。

7.如权利要求1所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为晶闸管。

8.如权利要求1所述的高压毛刺泄放及滤除电路，其特征在于，所述低通滤波器的另一端电连接所述通用接口的通讯端包括：

9.一种通用接口，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的高压毛刺泄放及滤除电路。

10.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求9所述的通用接口。

技术总结
本申请提供一种高压毛刺泄放及滤除电路，用于通用接口，所述高压毛刺泄放及滤除电路包括第一开关管、第二开关管、高压毛刺泄放钳位电路和低通滤波器，其中：所述第一开关管正极电连接所述通用接口的电压输入端，负极电连接所述高压毛刺泄放钳位电路的第一端；所述第二开关管的正极电连接所述通用接口的通讯端，负极电连接所述高压毛刺泄放钳位电路的所述第一端；所述高压毛刺泄放钳位电路的第二端接地；所述低通滤波器的一端电连接所述通用接口的输出端口，另一端电连接所述通用接口的通讯端。

技术研发人员：罗庆峰,梁洁,李举会,赵辉
受保护的技术使用者：国民技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15